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CN117500430A - 用于自调节数据确定的系统和方法 - Google Patents

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CN117500430A
CN117500430A CN202280043530.7A CN202280043530A CN117500430A CN 117500430 A CN117500430 A CN 117500430A CN 202280043530 A CN202280043530 A CN 202280043530A CN 117500430 A CN117500430 A CN 117500430A
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CN
China
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blood pressure
self
signal
subject
regulating
Prior art date
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CN202280043530.7A
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P·B·本尼
A·阿尔巴内塞
A·阿拉图兰加拉詹
A·S·阿吉雷
B·M·施奈德
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Edwards Lifesciences Corp
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Edwards Lifesciences Corp
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Abstract

提供一种用于提供自调节功能信息的方法。所述方法包含：a)在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测组织区域，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；b)在所述时间段期间使用血压感测装置持续测量血压水平，所述测量产生表示受试者的所述血压水平的第二信号；c)相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述血压水平；d)使用来自所述时间段的新近部分的所述第一信号和所述第二信号产生自调节数据的新近曲线；e)使用来自所述时间段的历史部分的所述第一信号和所述第二信号产生自调节数据的历史曲线。

Description

用于自调节数据确定的系统和方法
相关申请交叉引用
本申请要求基于2021年4月28日提交的名称为“用于自调节数据确定的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR AUTOREGULATION DATA DETERMINATION)”的第63/181,108号美国临时专利申请的优先权，该申请的完整公开内容由此以全文引用的方式并入本文。
技术领域
本公开大体上涉及医疗设备和方法，尤其涉及用于测量和/或监测自调节的医疗设备和方法。
背景技术
自调节是哺乳动物体内旨在针对一系列灌流压维持足够且稳定(例如，“恒定”)的血流到器官(例如，脑部、心脏、肾脏等)的过程。虽然身体的大多数系统显示出一定程度的自调节，但脑部对灌流过度和灌流不足非常敏感。图1示出将灌流压从100mmHg突然降低到70mmHg的效果。在被动血管床(即，不良自调节)中，这种压力的突然下降将导致血流的快速和持续下降。通过自调节，血管阻力增加，以努力返回到标称流量。然而，血管阻力可以变化的范围存在限制。由于血管舒张剂药物或其它原因，动脉血管可能达到最大扩张点，其中血管反应性(即，改变血管阻力的能力)变得被动。在被动状态下，血压的变化可能导致血流的变化。如果血流充分减少，则可能发生灌流不足并在器官内产生局部缺血。相反，动脉血管可能达到最大收缩状态，其中血管反应性也变得被动。血压升高可能导致到器官的血流过多；例如，参见图2。
不同的器官显示出不同程度的自调节行为。肾脏、大脑和冠状动脉循环通常显示出极好的自调节，而骨骼肌和内脏循环显示出中度自调节。皮肤循环显示出几乎没有自调节能力。
多个因素(例如，随着年龄的增长而发生的动脉硬化)可能改变血管反应性反应的特性，并且这些因素又可能改变相关的自调节特性。因此，由于血压变化而导致的血流的自调节范围在受试者之间可能各有不同，并且不能假设是恒定的。图3示出大脑自调节曲线可如何因慢性高血压和低血压而移位。用于确定特定受试者的自调节是否起作用以及管理血压变化性的潜在范围的方法和设备将对临床医生有很大帮助。
需要一种用于监测自调节的设备和方法，所述设备和方法比现有技术中已知的设备和方法有改进，包含标识和解释可能混淆自调节确定或测量的因素的设备和方法。
发明内容
根据本公开的一方面，提供一种用于提供关于受试者的自调节功能状态的信息的方法。所述方法包含：a)在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测受试者的组织区域，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；b)在所述时间段期间使用血压感测装置持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；c)相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述受试者的所述血压水平；d)产生自调节数据的新近曲线，所述新近曲线表示使用来自所述时间段的新近部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平；e)产生自调节数据的历史曲线，所述历史曲线表示使用来自所述时间段的历史部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平，其中所述时间段的所述历史部分长于所述时间段的所述新近部分，并且自调节数据的所述历史曲线独立于自调节数据的所述新近曲线。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述时间段的所述历史部分可延伸整个所述时间段。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述时间段的所述历史部分可延伸小于整个所述时间段，小的量基本上等于所述时间段的所述新近部分。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述时间段可在第一时间点T1与第二时间点T2之间延伸，其中所述第二时间点晚于所述第一时间点T1。可使用来自所述时间段的新近部分的第一信号和第二信号产生自调节数据的新近曲线，所述时间段的新近部分在第二时间点T2与第三时间点T3之间延伸，其中所述第三时间点早于第二时间点T2并且晚于第一时间点T1。可使用来自所述时间段的历史部分的第一信号和第二信号产生自调节数据的历史曲线，所述时间段的历史部分在第一时间点T1与第三时间点T3之间延伸。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述时间段可在第一时间点T1与新的第二时间点NT2之间延伸，并且所述新的第二时间点NT2晚于所述第二时间点T2。所述方法还可包含：a)使用自调节数据的新近曲线更新所述历史曲线；以及b)产生自调节数据的新的新近曲线，所述新的新近曲线表示使用来自所述时间段的新的新近部分的第一信号和第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平，所述时间段的所述新的新近部分在所述新的第二时间点NT2与所述第二时间点T2之间延伸。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述受试者的所述血压水平的步骤可包含：a)通过执行所述第一信号的第一频域变换来确定频域组织氧参数值；b)通过执行所述第二信号的第二频域变换来确定频域血压值；以及c)使用所述频域组织氧参数值和所述频域血压值来确定指示所述受试者的自调节状态的相干性(COHZ)值。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，自调节数据的新近曲线和自调节数据的历史曲线均可包含随血压水平而变的COHZ值。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述方法还可包含将历史曲线和新近曲线一起显示。
根据本公开的另一方面，提供一种用于提供关于受试者的自调节功能状态的信息的设备。所述设备包含近红外光谱(NIRS)组织血氧计、血压感测装置和控制器。所述NIRS组织血氧计被配置成持续感测受试者的组织区域。所述血压感测装置被配置成持续测量所述受试者的血压水平。所述控制器与NIRS组织血氧计和血压感测装置通信。所述控制器包含至少一个处理器和被配置成存储指令的存储器装置。所存储指令在被执行时使所述控制器：a)控制所述NIRS组织血氧计以在某一时间段期间持续感测受试者的组织区域并产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；b)控制所述血压感测装置以在所述时间段期间持续测量所述受试者的血压水平并产生表示所述受试者的测得血压水平的第二信号；c)相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述受试者的所述血压水平；d)产生自调节数据的新近曲线，所述新近曲线表示使用来自所述时间段的新近部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平；e)产生自调节数据的历史曲线，所述历史曲线表示使用来自所述时间段的历史部分的所述第一信号和第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平。所述时间段的所述历史部分长于所述时间段的所述新近部分，并且自调节数据的所述历史曲线独立于自调节数据的所述新近曲线。
根据本公开的另一方面，提供一种用于提供关于受试者的大脑自调节功能状态的信息的方法。所述方法包含：a)在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测受试者脑部的左半球部分的至少一部分，所述感测产生表示所述左半球内的至少一个组织氧合参数的第一信号；b)在所述时间段期间利用所述组织血氧计持续感测受试者脑部的右半球部分的至少一部分，所述感测产生表示所述右半球内的所述至少一个组织氧合参数的第二信号；c)在所述时间段期间使用血压感测装置持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的血压水平的第三信号；d)使用所述第一和第三信号产生左半球自调节数据曲线；e)使用所述第二和第三信号产生右半球自调节数据曲线；f)使用所述左半球自调节数据曲线和所述右半球自调节数据曲线产生组合各侧自调节曲线。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，产生所述左半球自调节数据曲线的步骤可包含相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第三信号评估所述受试者的所述血压水平，并且产生所述右半球自调节数据曲线的步骤包含相对于彼此使用所述第二信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第三信号评估所述受试者的所述血压水平。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第三信号评估所述受试者的所述血压水平的步骤可包含：a)通过执行所述第一信号的频域变换来确定左侧频域组织氧参数值；b)通过执行所述第三信号的频域变换来确定频域血压值；以及c)使用所述左侧频域组织氧参数值和所述频域血压值来确定指示所述受试者的左半球自调节状态的左半球相干性(COHZ)值。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述左半球自调节数据曲线可包含随所述血压水平而变的所述左半球COHZ值。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，相对于彼此使用所述第二信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第三信号评估所述受试者的所述血压水平的步骤可包含：a)通过执行所述第二信号的频域变换来确定右侧频域组织氧参数值；b)通过执行所述第三信号的频域变换来确定频域血压值；以及c)使用所述右侧频域组织氧参数值和所述频域血压值来确定指示所述受试者的右半球自调节状态的右半球相干性(COHZ)值。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述右半球自调节数据曲线可包含随所述血压水平而变的所述右半球COHZ值。
根据本公开的另一方面，提供一种用于提供关于受试者的大脑自调节功能状态的信息的设备。所述设备包含近红外光谱(NIRS)组织血氧计、血压感测装置和控制器。所述NIRS组织血氧计被配置成持续感测受试者的多个组织区域。所述血压感测装置被配置成持续测量所述受试者的血压水平。所述控制器与NIRS组织血氧计和血压感测装置通信。所述控制器包含至少一个处理器和被配置成存储指令的存储器装置。所存储指令在被执行时使所述控制器：a)控制所述组织血氧计以在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测受试者脑部的左半球部分的至少一部分，所述感测产生表示所述左半球内的至少一个组织氧合参数的第一信号；b)控制所述组织血氧计以在所述时间段期间利用所述组织血氧计持续感测受试者脑部的右半球部分的至少一部分，所述感测产生表示所述右半球内的所述至少一个组织氧合参数的第二信号；c)控制所述血压感测装置以在所述时间段期间持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第三信号；d)使用所述第一信号和所述第三信号产生左半球自调节数据曲线；e)使用所述第二信号和所述第三信号产生右半球自调节数据曲线；以及f)使用所述左半球自调节数据曲线和所述右半球自调节数据曲线产生组合各侧自调节曲线。
根据本公开的另一方面，提供一种用于提供关于受试者的自调节功能状态的信息的方法。所述方法包含：a)在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测受试者的组织区域，所述时间段从开始时间T1开始，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；b)在所述时间段期间使用血压感测装置持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；c)相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述受试者的所述血压水平；d)产生自调节数据的第一启动曲线，所述第一启动曲线表示使用来自所述时间段中从所述开始时间T1开始并延伸曲线时间段到时间T2的一部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平，其中所述曲线时间段等于或小于两分钟。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述方法还可包含利用自调节数据的第二曲线替换自调节数据的所述第一启动曲线，所述第二曲线表示使用来自所述时间段中从所述时间T2开始并延伸所述曲线时间段到时间T3的一部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平。
根据本公开的另一方面，提供一种用于提供大脑自调节指数(CAI)信息的方法。所述方法包含：a)在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测受试者脑部的一部分的至少一部分，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；b)在所述时间段期间使用血压感测装置持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；c)使用所述第一信号和所述第二信号确定指示所述受试者的自调节状态的值；以及d)使用指示受试者的自调节状态的所述值来产生随时间而变的CAI值。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述方法还可包含：a)通过执行所述第一信号的第一频域变换来确定频域组织氧参数值；以及b)通过执行所述第二信号的第二频域变换来确定频域血压值。使用所述第一信号和所述第二信号确定的指示所述受试者的自调节状态的所述值可以是指示所述受试者的自调节状态的相干性值(COHZ)，COHZ值使用所述频域组织氧参数值和所述频域血压值确定。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述方法还可包含显示随时间而变的所述CAI值。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，产生随时间而变的CAI值的步骤可包含加权平均步骤，其中至少一些确定的COHZ值用于产生加权平均CAI值。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所述方法还可包含使用确定的随频域血压值而变的COHZ值产生自调节曲线。所述自调节曲线可包含随频域血压分区而变的COHZ值。所述方法还可包含确定所述受试者的血压值，以及标识分区中与所确定血压值对准的一者。产生随时间而变的CAI值的步骤可包含使用与所述所确定血压值对准的所标识分区所关联的COHZ值和与所述所确定血压值对准的所述所标识分区邻近的分区所关联的COHZ值产生加权平均CAI值。
根据本公开的另一方面，提供一种用于提供大脑自调节指数(CAI)信息的设备。所述设备包含近红外光谱(NIRS)组织血氧计、血压感测装置和控制器。所述NIRS组织血氧计被配置成持续感测受试者的组织区域。所述血压感测装置被配置成持续测量所述受试者的血压水平。所述控制器与NIRS组织血氧计和血压感测装置通信。所述控制器包含至少一个处理器和被配置成存储指令的存储器装置。所存储指令在被执行时使所述控制器：a)控制所述组织血氧计以在某一时间段期间利用所述组织血氧计持续感测所述受试者的所述组织区域，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；b)控制所述血压感测装置以在所述时间段期间持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；c)使用所述第一信号和所述第二信号确定指示所述受试者的自调节状态的值；以及d)使用指示所述受试者的自调节状态的所述值来产生随时间而变的CAI值。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，所存储指令在被执行时可使所述控制器进一步：a)通过执行所述第一信号的第一频域变换来确定频域组织氧参数值；以及b)通过执行所述第二信号的第二频域变换来确定频域血压值。使用所述第一信号和所述第二信号确定的指示所述受试者的自调节状态的所述值是指示所述受试者的自调节状态的相干性值(COHZ)，其中COHZ值使用所述频域组织氧参数值和所述频域血压值确定。
在上文和此处所描述的任一方面或实施例中，其中所存储指令在被执行时可使所述控制器进一步产生加权平均CAI值。
根据本公开的一方面，可提供一种或多种非暂时性计算机可读介质，其包括用于实施本文中所描述的本公开实施例中的一者或多者的指令。
前文已概述了本发明的若干方面，以便能够更好地理解下文本发明的具体实施方式。下文将描述本发明的额外特征和优点，这些额外特征和优点形成本发明的权利要求的主题。
附图说明
图1是随时间而变的自调节参数的图解说明。
图2是血流相对于灌流压的图解说明，指示扩张血管和收缩血管与自调节功能之间的关系。
图3是大脑血流相对于大脑灌流压的图解说明，指示正常状况、低血压状况和高血压状况。
图4A是根据本公开的实施例的自调节系统的图解表示。
图4B是根据本公开的实施例的自调节系统的图解表示。
图5是示例性频域方法的图解表示。
图6是自调节曲线图实施例示例。
图7是自调节曲线图实施例示例。
图8是自调节曲线图实施例示例。
图9是本公开的一方面的实施例的功能图。
图9A是本公开的一方面的实施例的功能图。
图10是在频率轴线上描绘的图9中所示的多个频带的图。
图10A是在频率轴线上描绘的图9A中所示的多个频带的图。
图11是在时间轴线上描绘的图9中所示的多个频带的图。
图11A是在时间轴线上描绘的图9A中所示的多个频带的图。
图12是示出多个NIRS指数的自调节图的图解显示。
图12A提供利用了多个不同NIRS指数的本公开实施例的图解示例。
图13是示出相位与频率之间的示例性关系的图表。
图14是根据本公开的示例性频域方法的实施例的图解表示。
图15是根据本公开的实施例的自调节数据的示例性显示。
图16是自调节功能数据的图解表示，包含历史自调节功能曲线显示、新近自调节功能曲线显示以及组合的历史和新近自调节功能曲线显示。
图17是自调节功能数据的图解表示，包含大脑左侧自调节功能曲线显示、大脑右侧自调节功能曲线显示和组合大脑自调节功能曲线显示。
图18是启动自调节功能曲线方法的图解流程图。
图19是大脑自调节指数(CAI)方法的图解表示。
图20示出用于CAI确定的加权平均技术示例。
具体实施方式
参考图4A和4B，图解示出自调节测量和监测系统(“AM系统20”)的非限制性实施例。如本文将描述，AM系统20可被配置成产生可被测量和/或监测的数据值(例如，相干性值)，或指示受试者的自调节系统功能的状态的数据值；例如，受试者的自调节系统起作用的程度。虽然示出示例性AM系统20，但图4A和4B中所示的示例性组件不旨在是限制性的；例如，可使用额外或替代的组件和/或实施方案。在一些实施例中(例如，图4A)，AM系统20可包含可集成到单个系统装置中的血压感测装置22、组织血氧计24、其它装置32、控制器26、一个或多个输出装置28和一个或多个输入装置30；例如，与感测硬件(例如，与组织血氧计相关联的硬件、与血压传感器相关联的硬件等)一体连接的控制器26。在其它实施例中(例如，图4B)，AM系统20可包含控制器26，并且可被配置成与血压感测装置22、组织血氧计24、一个或多个输入装置30和一个或多个输出装置28通信(例如，从中接收信号数据和/或向其发送信号数据)。换句话说，在这些实施例中，AM系统20可被配置成与能够独立于AM系统20起作用的血压感测装置22、能够独立于AM系统20起作用的组织血氧计24等通信。在其它实施例中，AM系统20可包含呈一体式和独立形式的这些装置的某一组合。
血压感测装置22(“BP感测装置22”)可以是被配置成持续确定受试者的血压(例如，动脉血压)的任何传感器或装置。例如，BP感测装置22可以是被配置成提供持续血压测量的装置，例如动脉导管线，或持续非侵入式血压装置，或脉搏血氧测定传感器。然而，本公开不限于使用血压感测/测量/监测装置22的这些特定示例。BP感测装置22被配置成在某一时间段期间产生指示受试者的血压(例如，动脉血压)的血压值信号。BP感测装置22被配置成与AM系统控制器26通信；例如，将血压值信号发送到AM系统控制器26，并且可从AM系统控制器26接收控制信号等。BP感测装置22与AM系统控制器26之间的通信可通过任何已知手段进行；例如，硬连线、无线等。如本文中所使用的术语“持续”(用以描述持续确定受试者的血压的BP感测装置22)意指BP感测装置22在监测时间段期间周期性地感测和收集受试者数据，所述周期性足够频繁，使得可被视为临床上持续。例如，一些BP感测装置22每十秒或更短时间对数据进行取样，并且可被配置成更频繁地(例如，每两秒或更短时间)对数据进行取样。
组织血氧计24可以是被配置成持续感测随受试者的组织中的血流而变化的组织氧合参数(下文分别称为“NIRS指数”或统称为“NIRS指数”)的装置，所述组织氧合参数例如组织氧饱和度(StO2)、总血红蛋白血容量(THb)、相对总血红蛋白血容量(rTHb)、氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧血红蛋白(Hb)的差分变化HbD(即，HbO2-Hb)等。可接受的组织血氧计24的示例是近红外光谱(“NIRS”)型组织血氧计(“NIRS组织血氧计”)。每一者以全文引用的方式并入本文中的第6,456,862号、第7,072,701号、第8,078,250号、第8,396,526号和第8,965,472号以及第10,117,610号美国专利公开了可用于本公开内的非侵入式NIRS组织血氧计的非限制性示例。如本文中所使用的术语“持续”(用以描述持续感测组织氧合参数的组织血氧计24)意指组织血氧计24在监测时间段期间周期性地感测和收集受试者数据，所述周期性足够频繁，使得可被视为临床上持续。例如，一些组织血氧计24每十秒或更短时间对数据进行取样，并且可被配置成更频繁地(例如，每两秒或更短时间)对数据进行取样。
组织血氧计24包含与控制器部分通信的一个或多个传感器。每个传感器包含一个或多个光源(例如，发光二极管或“LED”)和一个或多个光检测器(例如，光电二极管等)。光源被配置成发射不同光波长的光，例如，红光或近红外范围400-1000nm中的光波长。在一些传感器实施例中，传感器可被配置成包含光源、(多个)近检测器和(多个)远检测器。近检测器设置成比远检测器更接近光源。此类传感器的非限制性示例公开于第8,965,472号美国专利中。组织血氧计24被配置成与AM系统控制器26通信；例如，将表示一个或多个NIRS指数的信号发送到AM系统控制器26，并且可从AM系统控制器26接收控制信号等。组织血氧计24与AM系统控制器26之间的通信可通过任何已知手段进行；例如，硬连线、无线等。
NIRS组织血氧计24利用一个或多个算法来确定一个或多个NIRS指数。本公开不限于用于确定感测的组织的NIRS指数的任何特定NIRS组织血氧计24或任何算法。第9,913,601号、第9,848,808号、第9,456,773号、第9,364,175号、第9,923,943号、第8,788,004号、第8,396,526号、第8,078,250号、第7,072,701号和第6,456,862号美国专利全都描述了用于确定可与本公开一起使用的NIRS指数的算法的非限制性示例，并且全都以其相应全文以引用的方式并入本文。
BP感测装置22或组织血氧计24中的一者或两者还可被配置成测量其它参数，例如呼吸速率、呼吸努力、心率等。BP感测装置22和组织血氧计24可放置在患者身体的相同或不同部位上。
如上所述，本文中标识的BP感测装置22、组织血氧计24和其它装置32可集成在AM系统20内，或者这些装置可以是向AM系统20提供信号数据的独立装置，或其任何组合。在上述装置中的一者或多者独立于AM系统20的那些实施例中，所述独立装置可以任何方式与AM系统控制器26通信。
如上所述，AM系统20包含控制器26，并且可包含一个或多个输出装置28和一个或多个输入装置30。输入装置30的非限制性示例包含键盘、触摸垫或其中用户可输入数据、命令或信号信息的另一装置，或被配置成经由硬连线或无线连接与外部输入装置通信的端口等。输出装置28的非限制性示例包含任何类型的显示器、打印机或被配置成显示或传送由AM系统20产生的信息或数据的另一装置。AM系统20可被配置成经由硬连线连接或无线连接与输入装置30或输出装置28连接。
在一些实施例中，AM系统控制器26可被配置成(例如，经由电路系统)处理各种接收的信号(从一体式或独立装置接收)，并且可被配置成产生某些信号到所述装置；例如，被配置成控制AM系统20内的一个或多个组件的信号。替代地，AM系统20可被配置成使得来自相应组件的信号被发送到一个或多个中间处理装置，并且所述中间处理装置又可将已处理信号或数据提供到AM系统控制器26。如下文将解释，AM系统控制器26可被配置成执行所存储指令(例如，算法指令)，所述所存储指令使AM系统20执行本文描述的步骤或功能，以产生与受试者的自调节系统相关的数据(例如，测量值等)、进行通信等。
AM系统控制器26可包含任何类型的计算装置、计算电路或能够执行存储在存储器34中的一系列指令的任何类型的过程或处理电路。控制器26可包含多个处理器和/或多核CPU，并且可包含任何类型的处理器，例如微处理器、数字信号处理器、协同处理器、微控制器、微计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑装置、状态机、逻辑电路系统、模拟电路、数字电路系统等，和其任何组合。例如，在上文所描述的AM系统20的包含与系统20一体的多个组件(例如，与所述系统成一体的血压感测装置22、组织血氧计24等)的那些实施例中，控制器26可包含多个处理器；例如，专用于每个相应组件的独立处理器，任何和所有所述处理器可与AM系统20的中央处理器通信，所述中央处理器协调控制器26/AM系统20的功能。存储在存储器中的指令可表示用于控制AM系统20的一个或多个算法，并且所存储指令不限于任何特定形式(例如，程序文件、系统数据、缓冲器、驱动程序、公用程序、系统程序等)，条件是所存储指令可由控制器26执行。指令被配置成执行本文所描述的方法和功能。
存储器34可以是非暂时性机器可读存储介质，其被配置成存储指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行某些功能或引起某些功能的执行。存储器34可以是单个存储器装置或多个存储器装置。存储器装置可包含存储区域网络、网络附接的存储装置以及磁盘驱动器、只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、快闪存储器、高速缓冲存储器和/或存储数字信息的任何装置。基于对本公开的回顾，本领域技术人员将理解，控制器26的实施可经由使用硬件、软件、固件或其任何组合来实现。
本文描述的技术、框块、步骤和方法的实施可以各种方式完成。例如，这些技术、框块、步骤和方法可在硬件、软件或其组合中实施。对于硬件实施方案，被配置成执行所描述的功能和步骤(例如，通过执行所存储指令)的处理装置可在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行本文所描述的功能的其它电子单元和/或其组合内实施。
另外，应注意，本公开的实施例可在本文中描述为作为流程表、流程图、框图等描绘的过程。虽然这些结构中的任一者可将操作描述为顺序过程，但许多操作可并行地或同时执行。另外，可重新布置所述操作的次序。过程可对应于方法、功能、程序、子例程、子程序等。
本发明的AM系统20利用组织血氧计24数据(例如，与一个或多个NIRS指数相关)和持续血压测量数据的实时数据收集来产生与受试者的自调节功能有关的数据。组织血氧计24和BP感测装置22的特定功能(例如，取样速率等)可适当地设置成适于AR系统20的操作，并且本公开不限于任何特定装置设置。组织血氧计24数据和BP感测装置22数据(例如，呈信号形式)被发送到AR系统控制器26，在所述AR系统控制器中使用所存储指令处理所述数据以确定自调节功能数据。所述自调节功能数据反映至少一个NIRS指数与受试者的血压之间的关系。如本文中所描述，NIRS指数和血压水平相对于彼此的变化可以是受试者的自调节系统功能的结果。本公开被配置成评估那些变化。本公开描述了可如何将相干性值(“COHZ”)确定为NIRS指数与血压之间的关系的指示符。然而，本公开不限于COHZ值形式的自调节数据。例如，本发明的AM系统20可被配置成产生指示至少一个NIRS指数与血压数据之间的相关性(例如，基于时域)的自调节功能数据，以确定受试者的自调节数据。
图5示意性地描绘涉及在预定取样窗口(例如，时间段)中获取同步血压和NIRS指数值的示例性频域方法。如本文所述，本公开的各方面不限于使用频域方法。在此示例性频域方法中，血压和NIRS指数值各自(例如，经由傅里叶变换)从时域变换到频域(示出为血压相对于频率和NIRS指数相对于频率的相应图；变换后的组织氧合参数值(例如，NIRS指数)可称作“频域组织氧合参数值”，并且变换后的血压值可称作“频域血压值”，并且还分析变换后的数据以确定其间在频率的单个频带(即，单个频带)内的相干度。相干度可根据任意指派的零到一(0-1)的标度来指示，其中相干度从零增加到一(示为相干性值相对于频率的图)。相干性值一表示如上文所描述的压力被动状况。相反，接近零的相干性值指示NIRS指数与血压参数之间越来越小的关系。表示单个频带中基本上所有频率的相干性值(“COHZ”)可用作自调节指数(“AR指数”)或压力被动指数(“PPI”)。出于本说明书的目的，术语“AR指数”和压力被动指数“PPI”旨在基本上等同，并且为了清楚起见，下文将使用术语“AR指数”。用于单个频带的代表性相干值(“COHZ”)可以是单个频带内的相干性值的平均值，或均值，或中值，或共同地表示单个频带中的所有频率上的相干性值的任何类似值。
在一些实施例中，在某一时间段内确定的COHZ值(在单个频带内)可按血压增量(例如，每5mmHg)或按增量血压范围(例如，0-20mmHg、20-25mmHg、25-30mmHg等)进行分区。图6-8中示出几个小时内的自调节曲线图的非限制性示例，所述自调节曲线图基于在单个频带内确定的COHZ值。
在图6中，示出基于猪实验室数据的自调节曲线图，其描绘了AR指数和代表性StO2值(即，NIRS指数)的Y轴、代表性血压范围的X轴(以5mmHg分区示出)和每个血压分区的相干性值(“COHZ”)。代表性StO2值可以是共同表示频带中的所有频率上的StO2值的均值、平均值、中值或类似值。在替代实施例中，自调节曲线图可包含除StO2外的NIRS指数；即，THb、rTHb、HbO2和Hb的差分变化、HbD等。如图6中可见，可根据AR指数来查看COHZ值。图6中所描绘的数据指示，在小于约三十mmHg(30mmHg)的血压值下，受试猪的自调节变得越来越压力被动。图6包含处于约0.3的AR指数值的水平线38，以反映AR指数值拐点，在所述拐点上方，受试者的自调节系统可被描述为在一定程度上是压力被动的(例如，受试者的自调节系统处于压力被动的程度随着AR指数接近AR指数值1而上升)，并且在所述拐点下方，受试者的自调节功能基本上正常。本公开不限于0.3的AR指数值拐点或任何特定AR指数值拐点。AR指数值拐点可基于经验数据，并且可根据例如受试者的特性例如年龄、健康、吸烟者等因素而变化。
在图7中，示出基于人类新生儿数据的自调节曲线图，其描绘了AR指数和代表性StO2值(即，NIRS指数)的Y轴、代表性血压范围的X轴(以5mmHg分区示出)和每个血压分区的相干性值(“COHZ”)。如上所述，自调节曲线图可包含除StO2外的NIRS指数；即，THb、HbO2和Hb的差分变化、HbD等。图7中所描绘的数据指示，在小于约五十mmHg(50mmHg)的血压值下，人新生儿受试者的自调节变得越来越压力被动。图7包含处于约0.3的AR指数值的水平线38，以反映AR指数值拐点，在所述拐点上方，受试者的自调节系统可被描述为在一定程度上是压力被动的，并且在所述拐点下方，受试者的自调节功能基本上正常。如上所述，本公开不限于0.3的AR指数值拐点或任何特定AR指数值拐点。
在图8中，示出基于人类新生儿数据的自调节曲线图，其描绘了AR指数和代表性StO2值(即，NIRS指数)的Y轴、代表性血压范围的X轴(以5mmHg分区示出)和每个血压分区的相干性值(“COHZ”)。如上所述，自调节曲线图可包含除StO2外的NIRS指数；即，THb、rTHb、HbO2和Hb的差分变化、HbD等。图8中所描绘的数据指示，在大于约八十五mmHg(85mmHg)的血压值下，人新生儿受试者的自调节变得越来越压力被动。图8包含处于约0.3的AR指数值的水平线38，以反映AR指数值拐点，在所述拐点上方，受试者的自调节系统可被描述为在一定程度上是压力被动的，并且在所述拐点下方，受试者的自调节功能基本上正常。如上所述，本公开不限于0.3的AR指数值拐点或任何特定AR指数值拐点。
本公开的各方面可提供对受试者的自调节功能的增强测量(例如，受试者的自调节系统起作用的程度)，或对受试者的自调节功能的状态的增强确定。例如，在一些实施例中，本公开包含根据从不同取样窗口获取的NIRS组织血氧测定和生理(例如，平均血压)数据同时(或几乎同时)确定和分析来自不同预定频带的COHZ值，以及根据不同预定频带内确定的COHZ值确定给定时间点处的峰值COHZ值(即，“MAX COHZ”值)。可周期性地(例如，每30秒)确定MAX COHZ值。以此方式，用于进一步分析的MAX COHZ值可基于根据不同预定频带中的任一者确定的COHZ值；例如，在第一时间点，MAX COHZ值可基于来自第一频带的数据，并且在另一时间点，MAX COHZ值可基于来自不同频带的数据，等。如下文将解释，与从单个频带确定相比，从多个不同的预定频带确定MAX COHZ值的可能性被认为会增加AM系统20的灵敏度和准确度，并且改进AM系统20的实时响应检测(例如，提高AM系统20更快地检测受试者的自调节功能的问题的能力)。
参考图9，可在至少多个预定频带中(例如，在类似于上文相对于图5描述的方法中)确定代表性相干性值(“COHZ”)，并且可根据那些COHZ值确定(即，根据在相应的不同频带中确定的COHZ值确定)实时峰值相干性值(MAX COHZ)。例如，在图9中所示的示例性方法中，示出五个不同的频带。频带1号(“#1”)具有0.00333Hz到0.05Hz的带宽和五分钟取样窗口。频带2号(“#2”)具有0.00166Hz到0.05Hz的带宽和十分钟取样窗口。频带3号(“#3”)具有0.000833Hz到0.05Hz的带宽和二十分钟取样窗口。因此，频带号#1-3表示不同的带宽和不同的取样窗口；例如，至少部分地基于例如5分钟、10分钟、20分钟等相关联取样窗口的持续时间来选择频带号#1-3内的频率范围。还可鉴于组织血氧计24的取样速率、或血压感测装置22的取样速率(或收集速率)或这两者或其某一组合来选择频带内的频率范围；例如，可选择频带，使得相应装置的取样速率在所述频带内。当受试者的血压快速变化时，频带#1应理解为有效地标识相干性(例如，易于标识的相干性)。当受试者的血压变化不如频带#1内所考虑的变化快时，频带#2应理解为有效地标识相干性(例如，易于标识的相干性)。当受试者的血压变化不如频带#2内所考虑的变化快时，频带#3应理解为有效地标识相干性(例如，易于标识的相干性)。上文所描述的频带#1-3的频率范围是示例，并且本公开不限于这些特定频率范围。频带号#4具有0.05Hz到0.15Hz的带宽和五分钟取样窗口。频带#4内的频率范围被选择以准许评估高于频带#1-3内的频率范围的频率范围，并且应理解为在受试者的血压快速变化时会有效地标识相干性(例如，易于标识的相干性)，和/或可选择来反映呼吸道效应(例如，呼吸速率等)。上文所描述的频带#4的频率范围也是示例，并且本公开不限于此特定频率范围。频带号#5具有0.08Hz到0.12Hz的带宽和五分钟取样窗口。频带#5内的频率范围可选择来评估受试者的生理特性(例如，迈耶波(Mayer wave))，并且理解为有效地标识与迈耶波相关联的相干性(例如，容易标识的相干性)。迈耶波是由压力感受器和化学感受器反射控制系统中的振荡引起的动脉血压的循环变化(例如，“波”)。迈耶波可定义为在比呼吸频率慢的频率下的动脉血压振荡，并且其显示出与传出的交感神经活动最强、显著的相干性(频域中两个变量的波动之间的线性耦合强度)。上文所描述的频带#5的频率范围也是示例，并且本公开不限于此特定频率范围。
图9A示出与上述实施例类似的实施例，其中可在多个预定频带(与图9中标识的频带不同的频带)中确定COHZ值，并且可根据那些COHZ值确定实时MAX COHZ值。在此实施例中，频带1号(“#1”)具有0.00166Hz到0.0033Hz的带宽和十分钟取样窗口。频带2号(“#2”)具有0.0034Hz到0.011667Hz的带宽和五分钟取样窗口。频带3号(“#3”)具有0.0125Hz到0.020833Hz的带宽和五分钟取样窗口。频带4号(“#4”)具有0.021667Hz到0.03Hz的带宽和五分钟取样窗口。频带5号(“#5”)具有0.0125Hz到0.03Hz的带宽和八十秒(80秒)取样窗口。如图9A中所指示，频带1号适用于标识涉及极慢血压变化的相干性，频带2-4号可用于标识与不同程度的缓慢血压变化相关的相干性，并且频带5号适用于标识快速启动周期期间的相干性，如本文将描述。更具体地，频带5号相对短的取样窗口可用于给出在监测周期开始时大脑自调节指数(CAI)和自调节功能的初始和更快速测评。较长取样窗口(例如，5分钟和10分钟窗口)需要较多时间来填充取样窗口以允许在相应监测周期开始时计算CAI值；例如，直到取样窗口具有足够的数据来执行用于相干性计算的必要处理(例如，FFT)才可计算相干性。在较长取样窗口(例如，5分钟窗口)具有足够的数据来计算CAI数据之后，“启动”窗口(例如，80秒)的使用可对于CAI计算任选地丢弃或忽略。上文所描述的频带#1-5的频率范围是示例，并且本公开不限于这些特定频率范围。上文所描述的频带#1-5的取样窗口的持续时间是示例，并且本公开不限于这些特定取样窗口持续时间。
从多个预定频带确定MAX COHZ的本公开的实施例不限于上文公开的频带或标识的取样窗口；例如，可使用与不同持续时间的取样窗口相关联的更少或更多频带，和/或可使用不同的取样窗口等。上文公开的频带和取样窗口应理解为提供如下文将描述的相当大的效用，但本公开不限于此。
通过确定多个预定义频带(例如，类似于图9和9A中所示的那些频带)内的COHZ值，最高COHZ值(即，MAX COHZ值)可在任何给定时间点(例如，包含如上文所指示的周期性确定)经由COHZ峰值检测器36从不同频带中选择。与从单个频带确定的COHZ值相比，MAX COHZ值提供在任何给定时间点对自调节功能更大的灵敏度；例如，如图5中所描绘的方法中所示。因此，MAX COHZ值(和对应的AR指数)更多指示实时(当前时间)情况，并且特别是在受试者的血压下降到低于较低的自调节阈值(例如，“LLA”，其在图示解决方案中呈现为较低的血压偏转点)的情况下可更快速地提醒临床医生。例如，如果受试者的血压和NIRS指数(例如，StO2)快速变化，则从较高频带确定的COHZ值将很可能显著高于从较低频带确定的COHZ值。因此，“事件”(即，受试者的血压和NIRS指数的快速变化)在较高频带内被更快速地标识。相反，如果受试者的血压和NIRS指数(例如，StO2)存在缓慢的同时变化，则从较低频带确定的COHZ值将很可能显著高于从较高频带确定的COHZ值。因此，“事件”(即，受试者的血压和NIRS指数的慢速变化)在较低频带内被更快速地标识。
尽可能快速确定受试者的自调节作用性的变化的指示(例如，如果自调节功能失败，例如压力被动状况等)存在显著的临床价值。通过利用单个频带的频域方法监测受试者的自调节作用性的自调节监测系统可能在报告高相干性值方面较慢，或者由于对所有个别频率相干性值求平均值，相干性值的量值可能被较低频率下的较低相干性值稀释。本公开的实施例通过确定多个预定义频带内的COHZ值并从中确定MAX COHZ值来减轻这些限制。
图10中所示的图解说明描绘例如图9中所示和上文所描述的频域方法。图10A中所示的图解说明描绘例如图9A中所示和上文所描述的频域方法。在图10和10A中，预定频带#1-5在水平频率轴线上示出以说明相应频带中的差异。
图11中所示的图解说明示出对应于图9中所示和上文所描述的示例性预定频带#1-5的时域取样窗口。图11A中所示的图解说明示出对应于图9A中所示和上文所描述的示例性预定频带#1-5的时域取样窗口。图11中所示的时域取样窗口的取向示出在本公开的一些实施例中，在给定时间点(“T当前”)产生的自调节数据可基于表示刚刚过去的5分钟(“T-5分钟”)、10分钟(“T-10分钟”)和20分钟(“T-20分钟”)的时间取样窗口；即，至少部分地重合的取样窗口。图11A中所示的时域取样窗口的取向示出在本公开的一些实施例中，在给定时间点(“T当前”)产生的自调节数据可基于表示刚刚过去的80秒(“T-80秒”)、5分钟(“T-5分钟”)和10分钟(“T-10分钟”)的时间取样窗口；即，至少部分地重合的取样窗口。如上所述，频带5号相对短的取样窗口(例如，80秒)可用于给出在监测周期开始时CAI和自调节功能的初始和更快速测评。较长取样窗口(例如，5分钟和10分钟窗口)需要较多时间来填充取样窗口以允许在相应监测周期开始时计算CAI值；例如，直到取样窗口具有足够的数据来执行用于相干性计算的必要处理(例如，FFT)才可计算相干性。在较长取样窗口(例如，5分钟窗口)具有足够的数据来计算CAI数据之后，“启动”窗口(例如，80秒)的使用可对于CAI计算任选地丢弃或忽略。如上所述，上文所描述的频带#1-5的取样窗口的频率范围和持续时间是非限制性示例。
本公开的其它方面还可提供对受试者的自调节功能的增强测量。如上文所描述，可在某一时间段内使用同步血压和NIRS指数值来评估受试者的自调节作用性，其中血压和NIRS指数值各自从时域变换到频域，并且变换的数据被进一步分析以确定其间的相干度。在本公开的一些实施例中，可针对多个不同的NIRS指数执行(例如，使用StO2、THb、rTHb、HbO2和Hb的差分变化、HbD等中的至少两者执行)此过程。在一个NIRS指数比另一NIRS指数更对自调节功能敏感的情况下，执行本文所描述的自调节功能确定过程(例如，在单个频带内或在多个频带内)可提供对受试者的自调节功能变化的额外灵敏度和/或更快标识。例如，图12示出基于第一NIRS指数(例如，StO2)的第一自调节图52(AR指数相对于BP范围)、基于第二NIRS指数(例如，THb)的第二自调节图54和基于第三NIRS指数的第三自调节图56(例如，HbO2和Hb的差分变化)。可基于每个血压分区相对于彼此评估前述NIRS指数中的每一者的COHZ值；例如，与50-55mmHg分区的StO2相关联的COHZ值、与50-55mmHg分区的THb相关联的COHZ值，以及50-55mmHg分区的HbO2和Hb的差分变化的COHZ值等。在一些实施例中，评估过程可包含选择具有所述分区的最高COHZ值的NIRS指数。图12A提供了上述方法的图解示例，以及可如何显示前述方法的图解视图。在其它实施例中，评估过程可包含基于所述分区的前述NIRS指数的COHZ值来创建平均COHZ值(或均值或中值等)。在一些情况下，第一NIRS指数值可能比另一NIRS指数值更对自调节功能敏感(或在其它情况下，一个NIRS指数可能受生理事件影响，而另一NIRS指数不受同一生理事件影响或影响较小)，并且执行上文所描述的自调节功能确定过程可提供对受试者的自调节功能变化的额外灵敏度和/或更快标识。本公开不限于用于使用多个不同的NIRS指数监测受试者的自调节作用性的任何特定方法。例如，在第一实施例中，可针对每个NIRS指数执行本文所描述的用于确定MAX COHZ值的方法，随后可相对于彼此评估来自每个此类确定的MAX COHZ值(即，MAX COHZNIRS指数1、MAXCOHZNIRS指数2、MAX COHZNIRS指数3等)，以从中选择随后可用于评估如本文所描述的受试者的自调节功能的最大值(例如，MAX COHZNIRS指数)。作为另一示例，多个不同的NIRS指数可在MAXCOHZ值确定中的别处(例如，更早)使用。例如，在用于确定每个频带的COHZ值的过程期间，可针对特定频带内的每个NIRS指数(例如，对于第一频带：COHZNIRS指数1-FB1、COHZNIRS指数2-FB1、COHZNIRS指数3-FB1)确定COHZ值以及从中选择的峰值COHZ值，并且针对每个频带重复所述过程。峰值相干性值(MAX COHZ)随后可例如以本文所描述的方式从前述COHZ值确定。用于使用多个不同的NIRS指数监测受试者的自调节作用性的这些示例性方法旨在是说明性的而非限制性的。
在一些实施例中，一旦根据从在所述时刻分析的多个预定频率范围确定的相干性值(COHZ)确定MAX COHZ值，MAX COHZ值就可在血压范围内进行分区(例如，每5mmHg)；例如，如果检测到小的血压变化。在一些实施例中，可在给定时间段(例如，小时)内周期性地(例如，每30秒)持续确定MAX COHZ值，并且可进一步处理那些MAX COHZ值以例如促进信息的显示。例如，可对在某一时间段内收集的周期性确定的MAX COHZ值进行分区，并且可在例如类似于图6-8中所示的图结构化的图等自调节曲线图内显示分区值的代表值(例如，平均值、均值或中值)。在包含分区过程其中针对每个分区确定代表值的那些实施例中，产生代表值(例如，确定平均值、均值或中值)的过程可提供减少离群值(例如，误报和漏报)的额外优点。
NIRS指数变化或血压变化不一定暗示受试者的自调节功能。自调节功能通常响应于NIRS指数和血压的相关变化。例如，如果NIRS指数在血压变化的相对短的时间段(例如，30秒)内变化，则从NIRS指数变化和血压变化导出的COHZ值很可能归因于受试者的生理机能，并且表示自调节功能的有效指示符。相反，考虑在血压变化之后相对长的时间段(例如，2分钟)发生的NIRS指数变化。这两个事件之间的时间分离使得所述事件不大可能作为生理反应彼此相关。因此，从这些时间上不同的变化导出的COHZ值不大可能归因于受试者的生理机能，并且所述COHZ值将很可能是自调节功能的不良指示符。时间上不同的变化更可能归因于其它生理事件，例如缺氧或外部干扰，例如受试者移动。
参考图13和14，本公开的实施例在评估受试者的自调节功能时考虑了NIRS指数变化与血压变化之间的时间关系。例如，在一些实施例中，可根据“相位”范围来评估在特定频带中确定的相干性值。如本文所用，术语“相位”或“相位范围”用于表示NIRS指数变化发生与血压变化发生之间的预定时间关系，或NIRS指数变化发生与血压变化之间的频率关系。例如，相位可定义为：
上述数学关系是可如何定义术语“相位”的非限制性示例，并且本公开不限于这种特定数学关系。在一些实施例中，NIRS指数变化发生与血压变化之间的相位关系可根据在频域中表达的前述值与频域中前述值彼此异相的程度之间的关系来表达。
为示出相位可如何用于评估相干性值的有效性，考虑在特定频带(例如，极低频带)内确定的相干性值。如果相位(例如，血压变化与NIRS指数变化之间的时间间隔)在预定相位范围之外，则可丢弃相应的已确定相干性值，或指派不会破坏所述特定频带的COHZ确定的值(例如，低值，例如零)。可在处理(例如，平均化)特定频带的相干性值之前执行个别频率的相位评估，以产生所述特定频带的COHZ值。如图13中所示，随着对血压变化的NIRS响应时间而变的可允许最大相位随着频率而增大；例如，在较高频率下，在评估受试者的自调节功能时，所有相位值在生理学上可能是有效的，而在极低频率下，仅有限相位值在评估受试者的自调节功能时在生理学上可能是有效的(例如，血压变化与NIRS指数变化之间的时间关系过大，因此不大可能归于受试者的生理机能)。
在一些情况下，受试者可能经历可能变得低于或高于较低自调节血压范围的急性血压下降。在此类情况下，本发明的AR系统可被配置成(例如，经由存储的算法指令)更新所显示的自调节信息，包含自调节曲线图。所显示的信息可包含高于预定AR指数(或PPI指数)值的高值，所述预定AR指数值指示阈值自调节功能(所述值可描绘为AR指数值拐线)，在所述阈值自调节功能上方，受试者的自调节功能变得越来越压力被动。
本公开的一些实施例可显示一个或多个自调节图、示出血压和NIRS指数信号的短实时窗口以及对应的相干性信号。本公开的一些实施例可显示随血压而变的NIRS指数分区值，类似于自调节图的情况。NIRS指数值(例如，StO2值)的分区可通过至少小的血压变化来触发。在图15中示出显示实施例的非限制性示例，该图描绘示出自调节曲线图40(例如，AR指数或COHZ相对于BP范围)、分区NIRS指数(例如，StO2)值相对于BP范围的对应图42以及示出随时间而变的血压(例如，平均血压)、NIRS指数(例如，StO2)和COHZ的实时窗口44的显示。
I在本公开的一些实施例中，自调节曲线图可反映整个监测周期的数据。在一些实施例中，自调节曲线图可反映在小于整个监测周期的时间段期间收集的数据。本公开AR系统可被配置成选择性地显示这些实施例中的任一个实施例。
在本公开的一些实施例中，AM系统20可被配置成(例如，经由所存储指令)产生历史自调节曲线和新近自调节曲线，如图16中所示。历史自调节曲线可包含在整个或基本上整个监测周期内收集的COHZ值。此时间段可被称为监测周期的“历史部分”。作为基本上整个监测周期的历史部分的示例是其中历史周期是整个监测周期减去新近周期的示例；例如，如果整个监测周期被称为在第一时间点T1处开始并延伸到当前时间点T2，则基本上是整个监测周期的历史部分可被描述为在T1与T3之间延伸，其中T3是基本上晚于T1但早于T2的时间点，并且新近部分被描述为从T3延伸到T2。新近自调节曲线包含在监测周期的新近部分(例如，最近30分钟)内收集的COHZ值，其通常比整个监测周期短得多。在监测周期的历史部分和新近部分两者中，COHZ值可按上文所描述的方式确定；例如，使用从时域变换到频域的血压和NIRS指数值，以及在单个频带中确定的COHZ值，或如本文另外所描述。监测周期的历史部分或新近部分内的COHZ值可以是从相应部分中收集的数据确定的COHZ值的平均值(或均值或中值等)。在历史自调节曲线和新近自调节曲线两者中，相应平均COHZ值可按血压增量(例如，每5mmHg)或按增量血压范围(例如，0-20mmHg、20-25mmHg、25-30mmHg等)等进行分区。历史自调节曲线中的平均COHZ值呈现COHZ值的“平滑”表示，这缓解了任何收集的极端COHZ值并提供合乎需要的COHZ趋势。另外，历史自调节曲线可增强临床医生评估受试者响应于某些事件(例如，施用药物)或外科手术期间等的自调节功能的能力。与历史自调节曲线中的COHZ值无关的新近自调节曲线内的COHZ值提供表示受试者当前自调节功能的自调节功能数据，并且可快速通知临床医生任何新近显著变化。对任何新近自调节功能变化的及时了解可使临床医生能够在必要时迅速采取行动。如图16所示，在一些实施例中，AM系统20还可被配置成(例如，经由所存储指令)产生编译曲线(下文称为“最终自调节曲线”)，其组合了来自历史自调节曲线和新近自调节曲线的COHZ值。如此处所使用，术语“组合”是指来自历史自调节曲线和新近自调节曲线的COHZ值被标绘在同一图上，或呈现在同一数据表中，诸如此类。组合来自历史自调节曲线和新近自调节曲线的COHZ值不涉及来自相应曲线的COHZ值的数学相加。在其中历史部分是整个监测周期减去新近部分的那些实施例中，历史自调节曲线和最终自调节曲线均可被周期性地刷新，使得来自刚刚过去的新近自调节曲线的COHZ值与历史自调节曲线组合以更新历史自调节曲线。然后，将更新的历史自调节曲线与彼时当前新近自调节曲线组合，以产生更新的最终自调节曲线。最终自调节曲线提供了历史自调节曲线和新近自调节曲线两者的信息显示优点，例如在延长的时间段内收集的COHZ值的“平滑”表示、COHZ趋势以及任何新近自调节功能变化的提示知识。
在本公开的一些实施例中，AM系统20可被配置成(例如，经由所存储指令)产生左侧大脑自调节曲线和右侧自调节曲线，如图17中所示。左侧自调节曲线基于以本文所描述的方式确定的COHZ值，基于从应用于感测受试者脑部的左半球的NIRS传感器收集的NIRS指数数据。右侧自调节曲线也基于以本文所描述的方式确定的COHZ值，基于从应用于感测受试者脑部的右半球的NIRS传感器收集的NIRS指数数据。每侧的COHZ值可根据在预定时间段内收集的血压和NIRS指数数据来确定，或者所述COHZ值可基于在整个监测周期内收集的血压和NIRS指数数据，或这两者。如图17所示，在一些实施例中，AM系统20还可被配置成(例如，经由所存储指令)产生编译曲线(下文称为“组合各侧自调节曲线”)，其组合了来自左侧自调节曲线和右侧自调节曲线的COHZ值。在此实施例中，来自左侧和右侧自调节曲线的COHZ值可组合，使得每个血压分区的最大COHZ(“MAX COHZ”)值显示在组合各侧自调节曲线中。图17中所示的自调节功能曲线显示是有利的，因为其允许临床医生在一个位置查看与大脑组织相关联的最大COHZ值(即，组合各侧自调节曲线)，同时还向临床医生提供半球特异性的自调节功能数据。如果存在潜在的自调节功能问题，则图17中所示的显示将可能使临床医生能够快速确定该问题是一个脑半球唯一的还是两个半球共同的。
现有的自调节监测系统可在感测预定时间段(例如，5分钟、10分钟等)之后产生自调节功能数据。这些系统通常在前述预定时间段之后，例如在5分钟周期之后，或在10分钟周期之后等才提供自调节数据功能。
本公开AM系统20的一些实施例可被配置成(例如，经由所存储指令)通过几乎立即经由“启动”自调节曲线产生自调节功能数据来克服现有系统的这种不足。启动自调节曲线内的COHZ值可基于从自调节监测的开始收集的数据(例如，NIRS指数和血压数据)。例如，AM系统20可被配置成基于在例如第一分钟等启动周期期间收集的血压和NIRS指数数据产生自调节功能数据(例如，COHZ值)，然后基于所述自调节功能数据产生自调节曲线(例如，COHZ相对于血压)和/或CAI数据。在图17中示意性示出的实施例中，AM系统20被配置成在监测周期的第一分钟(或80秒等)期间收集自调节功能数据(例如，血压和NIRS指数值)，并且使用所述数据产生COHZ值和自调节曲线。图18中所示的实施例包含(经由所存储指令执行的)步骤，其中根据多个不同预定频带(例如，低频带(0.0033-0.05Hz)、与迈耶波相关联的中间频带(0.05-0.12Hz)以及高频带(0.08-0.12Hz)或其它频带)提取并组织COHZ值。对每个频带中的COHZ值求平均值，并且随后使用MAX COHZ值来产生启动自调节功能曲线(例如，MAX COHZ相对于血压)。在另一实施例中并且如上文所描述，短取样窗口频带(例如，图9A中的COHZ频带#5)可用于产生COHZ值，并且那些COHZ值随后可用于产生自调节曲线和/或CAI信息。上文关于图9和9A描述的方法是可如何确定相应频带中的COHZ值以及可如何确定MAXCOHZ值的非限制性示例。在一些实施例中，AM系统20可被配置成产生“滚动”启动曲线。例如，AM系统可被配置成在监测周期的第一分钟(或80秒等)期间收集自调节功能数据，并且使用所述数据来产生COHZ值和自调节曲线。可重复相同的收集和数据处理，以产生下一分钟的自调节功能数据和曲线等，直到第一预定时间段(例如，5分钟、10分钟等)的自调节数据可用。以此方式，在启动期间提供最新近自调节功能数据和曲线的滚动显示以供临床医生使用。滚动显示的具体持续时间可通过对AM系统20的输入命令来改变(例如，一分钟显示周期、两分钟显示周期等)，以适应最终用户的需求或偏好。
本公开的AM系统20的一些实施例可被配置成(例如，经由所存储指令)产生随时间而变的大脑自调节指数(CAI)数据。CAI数据至少部分地基于如本文所描述产生并根据血压(例如，MAP)组织的COHZ数据(或相关性数据)。在这些实施例中，AM系统被配置成确定受试者血压值(例如，MAP值)。使用所确定的值，AM系统选择与所确定的MAP值对准的MAP分区，以标识与选定MAP分区相关联的COHZ值。然后，所述COHZ值可用于确定CAI数据点。图19示意性地示出COHZ值相对于MAP分区的曲线图，以及CAI值(竖直轴线)相对于时间(水平轴线)的图示。CAI图示有利地提供CAI数据，以及可能揭示趋势的历史CAI数据。
在一些实施例中，AM系统20可被配置成(例如，经由所存储指令)产生CAI数据，所述CAI数据被加权平均化、过滤或以其它方式处理以平滑数据并减轻尖锐差异。可用于使CAI数据平滑的非限制性技术涉及相对于邻近的分区MAP值中的COHZ值对与所确定的血压值相关联的COHZ值进行加权平均以得到CAI值。例如，如果MAP值以五(5)mmHg增量(例如，30-35mmHg、35-40mmHg、40-45mmHg等)进行分区，则AM系统20可被配置成相对于所确定MAP值在相应分区内的位置评估所确定MAP值。在此示例中，来自曲线的每个MAP分区具有5mmHg范围，例如40mmHg到45mmHg。41mmHg确定的MAP值可被描述为“较低”，因为它在量值上比MAP分区内的其它值更接近邻近低压MAP分区(即，35-40mmHg)，相反地，44mmHg MAP值可被描述为“较高”，因为它在量值上更接近邻近高压MAP分区(即，45-50mmHg)。与所确定相关联的MAP值相关联的COHZ值可基于其量值在相应分区内的大小位置进行加权平均，以得到CAI值。加权平均的特定非限制性示例可使用图20中所示的等式(假设MAP分区是5mmHg范围分区)。
为了说明，如果假设所确定的MAP值为40.5mmHg，则所确定MAP值将与40-45mmHgMAP分区对准。同样，为了举例，可进一步假设35-40mmHg MAP分区(即，邻近低压MAP分区)的COHZ值为0.65，40-45mmHg MAP分区(即，对准的MAP分区)的COHZ值为0.55，并且45-50mmHgMAP分区(即，邻近高压MAP分区)的COHZ值为0.62。为了确定CAI值的加权版本，首先相对于对准的MAP分区评估所确定的MAP值，如下所示：
(MAP-MAPBIN)＝40.5mmHg-40mmHg＝0.5
其中术语“MAPBIN”等于对准的MAP分区(40-45mmHg)中的最低MAP值(40mmHg)。因此，使用图20中所示的等式，等式A适用(0≤(MAP-MAPBIN)<1)，并且CAI值可如下确定：
CAI＝100*[0.6*(COHZ@AlignBin)+0.4*(COHZ@LowBin)]
现在输入示例COHZ值：
CAI值＝100*[0.6(0.55)+0.4(0.65)]＝59.0
作为另一示例，如果所确定MAP值为43.5mmHg，则等式D适用(3≤(43.5mmHg-40mmHg)<4)，并且CAI值可如下确定：
CAI＝100*[0.8*(COHZ@AlignBin)+0.2*(COHZ@HighBin)]
现在输入示例COHZ值：
CAI＝100*[0.8(0.55)+0.2(0.62)]＝56.4
所确定CAI值可在CAI图内标绘，例如，CAI值相对于时间。当再次确定受试者的所确定MAP时(例如，可周期性地确定MAP值)，接着可重复上述过程(或另一平滑过程)以产生最新CAI数据。
如可从图20中所示的加权等式看出，加权的量(例如60％/40％对80％/20％)可取决于所确定MAP值相对于所对准MAP分区内的MAP值的量值而变化。另外，以上示例根据具有5mmHg范围的MAP分区来描述。本申请可结合具有范围不同于5mmHg的MAP分区的自调节曲线一起使用，并且可更改加权百分比以反映更宽的MAP分区范围。如上所述，上文所描述的加权技术是加权技术的示例，并且本公开不限于此。可替代地使用其它平滑技术。本公开不需要使用任何平滑技术。
图19中所示的CAI图是如何在本公开的AM系统20的实施例中显示CAI数据的非限制性示例。本公开不限于此。
根据使用从时域变换到频域的血压和NIRS指数值确定的COHZ值以及在单个频带中确定的COHZ值或者如本文另外描述的来描述上述实施例。本公开不限于COHZ值或在频域中产生的数据。将数据组织成历史自调节曲线、新近自调节曲线、最终自调节曲线、左曲线、右曲线和/或组合曲线、启动曲线和/或CAI数据或其任何组合可使用在时域内组织并且使用相关性技术处理的数据来实现。
如上文所指示，本文所描述的功能可例如在硬件、有形地体现在计算机可读介质中的软件、固件或其任何组合中实施。在一些实施例中，本文所描述的功能的至少一部分可在一个或多个计算机程序中实施。每个此类计算机程序可实施于计算机程序产品中，所述计算机程序产品有形地体现在机器可读存储装置中的非暂时性信号中以供计算机处理器执行。本公开的方法步骤可由计算机处理器执行，所述计算机处理器执行有形地体现在计算机可读介质上的程序，以通过对输入进行操作并生成输出来执行本公开的功能。下文本发明权利要求范围内的每个计算机程序可用例如汇编语言、机器语言、高级程序编程语言或面向对象的编程语言等任何编程语言实施。例如，编程语言可以是编译或解释的编程语言。
尽管上文已结合特定设备和方法描述了本公开的原理，但应清楚地理解，此描述仅作为举例而非对本公开的范围的限制。在以上描述中给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，应理解，可在没有这些具体细节的情况下实践实施例。
应注意，实施例可被描述为过程，所述过程被描绘为流程表、流程图、框图等。虽然这些结构中的任一者可将操作描述为顺序过程，但许多操作可并行地或同时执行。另外，可重新布置所述操作的次序。过程可对应于方法、功能、程序、子例程、子程序等。
除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”是指一个或超过一个。例如，术语“包括样本”包含单数或复数的样本，并且被视为等同于“包括至少一个样本”。除非上下文另外明确指示，否则术语“或”是指所陈述的替代要素中的单一要素，或两个或更多个要素的组合。如本文中所使用，“包括”意指“包含”。因此，“包括A或B”意指“包含A或B，或A和B”，而不排除额外要素。
应注意，在本说明书和附图中阐述了要素之间各种连接(其内容通过参考包含在本公开中)。应注意，这些连接是一般性的，并且除非另外规定，否则这些连接可能是直接的或间接的，本说明书在这方面并无限制性。对附接、固定、连接等的任何提及可包含永久、可移除、临时、部分、完全和/或任何其它可能的附接选项。
在本公开中没有要素、组件或方法步骤是既定专用于公众的，无论所述要素、组件或方法步骤是否明确地在权利要求书中叙述。除非要素使用短语“用于……的构件”明确陈述，否则不得根据35U.S.C.112(f)的规定来解释任何权利要求要素。如本文中所使用，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”或其任何其它变体旨在涵盖非排他性包含，使得包括一系列要素的过程、方法、制品或设备并不只是包含那些要素，而是可包含并未明确地列出的或并非此类过程、方法、制品或设备固有的其它要素。
虽然本公开的各种发明方面、概念和特征可在本文中描述和示出为在示例性实施例中组合体现，但这各个方面、概念和特征可单独地或以其各种组合和子组合用于许多替代实施例中。除非在本文中明确排除，否则所有这样的组合和子组合均意图在本申请的范围内。另外，虽然本文中可能描述了关于本公开的各个方面、概念和特征的各种替代实施例，例如替代材料、结构、配置、方法、装置和组件等，但此类描述并不旨在作为目前已知或将来开发出来的可用替代实施例的完整或穷举列表。本领域技术人员可以容易地将这些发明方面、概念或特征中的一者或多者采用到本申请范围内的附加实施例和用途中，即使此类实施例没有在本文明确公开。例如，上文在本说明书的具体实施方式部分内描述的示例性实施例中，要素可能被描述为单独的单元并且示为彼此独立以促进描述。在替代实施例中，此类要素可被配置为组合要素。
另外，尽管本公开的一些特征、概念和方面可能在本文中描述为优选布置或方法，但除非明确如此陈述，否则此类描述并不旨在暗示此类特征是必须的或必要的。此外，可包含示例性或代表性的值和范围以帮助理解本申请，然而，此类值和范围不应被解释为限制性的，并且仅当如此明确地陈述时才被认为是临界值或范围。

Claims (30)

1.一种用于提供关于受试者的自调节功能状态的信息的方法，所述方法包括：
在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测受试者的组织区域，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；
在所述时间段期间使用血压感测装置持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；
相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述受试者的所述血压水平；
产生自调节数据的新近曲线，所述新近曲线表示使用来自所述时间段的新近部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平；
产生自调节数据的历史曲线，所述历史曲线表示使用来自所述时间段的历史部分的所述第一信号和第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平，其中所述时间段的所述历史部分长于所述时间段的所述新近部分，并且自调节数据的所述历史曲线独立于自调节数据的所述新近曲线。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述时间段的所述历史部分延伸整个所述时间段。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述时间段的所述历史部分延伸小于整个所述时间段，小的量基本上等于所述时间段的所述新近部分。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述时间段在第一时间点T1与第二时间点T2之间延伸，其中所述第二时间点晚于所述第一时间点T1；
其中使用来自所述时间段的所述新近部分的所述第一信号和所述第二信号产生自调节数据的所述新近曲线，所述时间段的所述新近部分在所述第二时间点T2与第三时间点T3之间延伸，其中所述第三时间点早于第二时间点T2并且晚于所述第一时间点T1；并且
其中使用来自所述时间段的所述历史部分的所述第一信号和所述第二信号产生自调节数据的所述历史曲线，所述时间段的所述历史部分在所述第一时间点T1与所述第三时间点T3之间延伸。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述时间段在所述第一时间点T1与新的第二时间点NT2之间延伸，并且所述新的第二时间点NT2晚于所述第二时间点T2；并且
使用自调节数据的所述新近曲线更新所述历史曲线；以及
产生自调节数据的新的新近曲线，所述新的新近曲线表示使用来自所述时间段的新的新近部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平，所述时间段的所述新的新近部分在所述新的第二时间点NT2与所述第二时间点T2之间延伸。
6.根据权利要求1所述的方法，其中相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述受试者的所述血压水平的步骤包含：
通过执行所述第一信号的第一频域变换来确定频域组织氧参数值；
通过执行所述第二信号的第二频域变换来确定频域血压值；以及
使用所述频域组织氧参数值和所述频域血压值来确定指示所述受试者的自调节状态的相干性(COHZ)值。
7.根据权利要求6所述的方法，其中自调节数据的所述新近曲线和自调节数据的所述历史曲线均包含随所述血压水平而变的所述COHZ值。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述历史曲线和所述新近曲线一起显示。
9.一种用于提供关于受试者的自调节功能状态的信息的设备，所述设备包括：
近红外光谱(NIRS)组织血氧计，其被配置成持续感测所述受试者的组织区域；
血压感测装置，其被配置成持续测量所述受试者的血压水平；以及
控制器，其与所述NIRS组织血氧计和所述血压感测装置通信，所述控制器包含至少一个处理器和被配置成存储指令的存储器装置，所存储指令在被执行时使所述控制器：
控制所述NIRS组织血氧计以在某一时间段期间持续感测所述受试者的组织区域并产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；
控制所述血压感测装置以在所述时间段期间持续测量所述受试者的血压水平并产生表示所述受试者的测得血压水平的第二信号；
相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述受试者的所述血压水平；
产生自调节数据的新近曲线，所述新近曲线表示使用来自所述时间段的新近部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平；
产生自调节数据的历史曲线，所述历史曲线表示使用来自所述时间段的历史部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平，其中所述时间段的所述历史部分长于所述时间段的所述新近部分，并且自调节数据的所述历史曲线独立于自调节数据的所述新近曲线。
10.一种用于提供关于受试者的大脑自调节功能状态的信息的方法，所述方法包括：
在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测受试者脑部的左半球部分的至少一部分，所述感测产生表示所述左半球内的至少一个组织氧合参数的第一信号；
在所述时间段期间利用所述组织血氧计持续感测受试者脑部的右半球部分的至少一部分，所述感测产生表示所述右半球内的所述至少一个组织氧合参数的第二信号；
在所述时间段期间使用血压感测装置持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第三信号；
使用所述第一信号和所述第三信号产生左半球自调节数据曲线；
使用所述第二信号和所述第三信号产生右半球自调节数据曲线；
使用所述左半球自调节数据曲线和所述右半球自调节数据曲线产生组合各侧自调节曲线。
11.根据权利要求10所述的方法，其中产生所述左半球自调节数据曲线的步骤包含相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第三信号评估所述受试者的所述血压水平；并且
其中产生所述右半球自调节数据曲线的步骤包含相对于彼此使用所述第二信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第三信号评估所述受试者的所述血压水平。
12.根据权利要求11所述的方法，其中相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第三信号评估所述受试者的所述血压水平的步骤包含：
通过执行所述第一信号的频域变换来确定左侧频域组织氧参数值；
通过执行所述第三信号的频域变换来确定频域血压值；以及
使用所述左侧频域组织氧参数值和所述频域血压值来确定指示所述受试者的左半球自调节状态的左半球相干性(COHZ)值。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述左半球自调节数据曲线包含随所述血压水平而变的所述左半球COHZ值。
14.根据权利要求11所述的方法，其中相对于彼此使用所述第二信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第三信号评估所述受试者的所述血压水平的步骤包含：
通过执行所述第二信号的频域变换来确定右侧频域组织氧参数值；
通过执行所述第三信号的频域变换来确定频域血压值；以及
使用所述右侧频域组织氧参数值和所述频域血压值来确定指示所述受试者的右半球自调节状态的右半球相干性(COHZ)值。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述右半球自调节数据曲线包含随所述血压水平而变的所述右半球COHZ值。
16.一种用于提供关于受试者的大脑自调节功能状态的信息的设备，所述设备包括：
近红外光谱(NIRS)组织血氧计，其被配置成持续感测所述受试者的多个组织区域；
血压感测装置，其被配置成持续测量所述受试者的血压水平；以及
控制器，其与所述NIRS组织血氧计和所述血压感测装置通信，所述控制器包含至少一个处理器和被配置成存储指令的存储器装置，所存储指令在被执行时使所述控制器：
控制所述组织血氧计以在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测受试者脑部的左半球部分的至少一部分，所述感测产生表示所述左半球内的至少一个组织氧合参数的第一信号；
控制所述组织血氧计以在所述时间段期间利用所述组织血氧计持续感测受试者脑部的右半球部分的至少一部分，所述感测产生表示所述右半球内的所述至少一个组织氧合参数的第二信号；
控制所述血压感测装置以在所述时间段期间持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第三信号；
使用所述第一信号和所述第三信号产生左半球自调节数据曲线；
使用所述第二信号和所述第三信号产生右半球自调节数据曲线；以及
使用所述左半球自调节数据曲线和所述右半球自调节数据曲线产生组合各侧自调节曲线。
17.一种用于提供关于受试者的自调节功能状态的信息的方法，所述方法包括：
在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测受试者的组织区域，所述时间段从开始时间T1开始，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；
在所述时间段期间使用血压感测装置持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；
相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述受试者的所述血压水平；
产生自调节数据的第一启动曲线，所述第一启动曲线表示使用来自所述时间段中从所述开始时间T1开始并延伸曲线时间段到时间T2的一部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平，其中所述曲线时间段等于或小于两分钟。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括利用自调节数据的第二曲线替换自调节数据的所述第一启动曲线，所述第二曲线表示使用来自所述时间段中从所述时间T2开始并延伸所述曲线时间段到时间T3的一部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平。
19.一种用于提供大脑自调节指数(CAI)信息的方法，所述方法包括：
在某一时间段期间利用组织血氧计持续感测受试者脑部的一部分的至少一部分，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；
在所述时间段期间使用血压感测装置持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；
使用所述第一信号和所述第二信号确定指示所述受试者的自调节状态的值；以及
使用指示所述受试者的自调节状态的所述值来产生随时间而变的CAI值。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
通过执行所述第一信号的第一频域变换来确定频域组织氧参数值；以及
通过执行所述第二信号的第二频域变换来确定频域血压值；
其中使用所述第一信号和所述第二信号确定的指示所述受试者的自调节状态的所述值是指示所述受试者的自调节状态的相干性值(COHZ)，COHZ值使用所述频域组织氧参数值和所述频域血压值确定。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括显示随时间而变的所述CAI值。
22.根据权利要求20所述的方法，其中产生随时间而变的CAI值的步骤包含加权平均步骤，其中至少一些确定的COHZ值用于产生加权平均CAI值。
23.根据权利要求20所述的方法，还包括使用确定的随所述频域血压值而变的所述COHZ值产生自调节曲线，所述自调节曲线包含随频域血压分区而变的COHZ值；以及
还包括确定所述受试者的血压值，以及标识所述分区中与所确定血压值对准的一者；并且
其中产生随时间而变的CAI值的步骤包含使用与所述所确定血压值对准的所标识分区所关联的所述COHZ值和与所述所确定血压值对准的所述所标识分区邻近的分区所关联的所述COHZ值产生加权平均CAI值。
24.一种用于提供大脑自调节指数(CAI)信息的设备，所述设备包括：
近红外光谱(NIRS)组织血氧计，其被配置成持续感测所述受试者的组织区域；
血压感测装置，其被配置成持续测量所述受试者的血压水平；以及
控制器，其与所述NIRS组织血氧计和所述血压感测装置通信，所述控制器包含至少一个处理器和被配置成存储指令的存储器装置，所存储指令在被执行时使所述控制器：
控制所述组织血氧计以在某一时间段期间利用所述组织血氧计持续感测所述受试者的所述组织区域，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；
控制所述血压感测装置以在所述时间段期间持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；
使用所述第一信号和所述第二信号确定指示所述受试者的自调节状态的值；以及
使用指示所述受试者的自调节状态的所述值来产生随时间而变的CAI值。
25.根据权利要求24所述的设备，其中所述所存储指令在被执行时使所述控制器进一步：
通过执行所述第一信号的第一频域变换来确定频域组织氧参数值；以及
通过执行所述第二信号的第二频域变换来确定频域血压值；
其中使用所述第一信号和所述第二信号确定的指示所述受试者的自调节状态的所述值是指示所述受试者的自调节状态的相干性值(COHZ)，COHZ值使用所述频域组织氧参数值和所述频域血压值确定。
26.根据权利要求25所述的设备，其中所述所存储指令在被执行时使所述控制器进一步产生加权平均CAI值。
27.一种含有计算机程序指令的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算机程序指令能由至少一个计算机处理器执行以执行提供关于受试者的自调节功能状态的信息的方法，所述方法包括：
控制近红外光谱(NIRS)组织血氧计以在某一时间段期间持续感测受试者的组织区域，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；
控制血压感测装置以在所述时间段期间持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；
相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述受试者的所述血压水平；
产生自调节数据的新近曲线，所述新近曲线表示使用来自所述时间段的新近部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平；
产生自调节数据的历史曲线，所述历史曲线表示使用来自所述时间段的历史部分的所述第一信号和第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平，其中所述时间段的所述历史部分长于所述时间段的所述新近部分，并且自调节数据的所述历史曲线独立于自调节数据的所述新近曲线。
28.一种含有计算机程序指令的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算机程序指令能由至少一个计算机处理器执行以执行提供关于受试者的大脑自调节功能状态的信息的方法，所述方法包括：
控制近红外光谱(NIRS)组织血氧计以在某一时间段期间持续感测受试者脑部的左半球部分的至少一部分，所述感测产生表示所述左半球内的至少一个组织氧合参数的第一信号；
控制所述NIRS组织血氧计以在所述时间段期间持续感测受试者脑部的右半球部分的至少一部分，所述感测产生表示所述右半球内的所述至少一个组织氧合参数的第二信号；
控制血压感测装置以在所述时间段期间持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第三信号；
使用所述第一信号和所述第三信号产生左半球自调节数据曲线；
使用所述第二信号和所述第三信号产生右半球自调节数据曲线；
使用所述左半球自调节数据曲线和所述右半球自调节数据曲线产生组合各侧自调节曲线。
29.一种含有计算机程序指令的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算机程序指令能由至少一个计算机处理器执行以执行提供关于受试者的自调节功能状态的信息的方法，所述方法包括：
控制近红外光谱(NIRS)组织血氧计以在某一时间段期间持续感测受试者的组织区域，所述时间段从开始时间T1开始，所述感测产生表示至少一个组织氧合参数的第一信号；
控制血压感测装置以在所述时间段期间持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；
相对于彼此使用所述第一信号评估所述至少一个组织氧合参数并使用所述第二信号评估所述受试者的所述血压水平；
产生自调节数据的第一启动曲线，所述第一启动曲线表示使用来自所述时间段中从所述开始时间T1开始并延伸曲线时间段到时间T2的一部分的所述第一信号和所述第二信号相对于彼此评估的所述至少一个组织氧合参数和所述血压水平，其中所述曲线时间段等于或小于两分钟。
30.一种含有计算机程序指令的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算机程序指令能由至少一个计算机处理器执行以执行提供大脑自调节指数(CAI)信息的方法，所述方法包括：
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控制血压感测装置以在所述时间段期间持续测量所述受试者的血压水平，所述测量产生表示所述受试者的所述血压水平的第二信号；
使用所述第一信号和所述第二信号确定指示所述受试者的自调节状态的值；以及
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